اصول و روشهای طرح و آنالیز ساختمانها :

یکی از ملاحظات بسیار عمده ای که از قدیم در طرح و اجرای ساختمانها منظور می شده ایجاد ساختمانی بوده است که از زوال و خرابی بدور مانده ساختمانهای سنگی و بنائی که در قدیم ساخته می شده اند دارای ابعادی بیش از آنچه که برای مقاومت بدان نیاز داشتند، بودند. زوال ساختمانهائی از این قبیل عمدتاً بعلت نشت های غیر یک نواخت و یا نا پایداری کلی ساختمان ایجاد می گردید بنابراین، ساختمانهای سنگی و بنائی در قدیم طوری طرح و ساخته می شدند که حتی المقدور در مقابل لغزش و نشست های نسبی پایدار باشند. البته در دوران قدیم روشهای نظری آنالیز ساختمانها که امروزه معمول است بکار نمی رفت، و طرح سازه ها بر اساس تجربه و با خطا و آزمون عملی صورت می گرفته است.

ساختمانهای فولادی و بتنی که از قرن نوزدهم میلادی ب بعد با مقیاس بسیار وسیع تری ساخته شده اند از همان ابتدا مسائل نوینی را برای طراحان ساختمان مطرح نموده اند. از جمله، بعلت مقاومت زیادی که فولاد دارد، ساختمانهای فولادی و ساختمان های بتن سطح را می توان با ابعادی بسیار کوچک تر از ابعاد ساختمانهای سنگی و مصالح بنائی طرح نمود. در نتیجه، ساختمانهای فولادی و بتن مسلح با اعضائی نسبتاً باریک و نازک از کاردر می آیند. باین ترتیب، علاوه بر مسئله ی مقاومت مصالح، که از قبل مطرح بوده، مسئله ی کمانش اعضا ساختمانی نیز مطرح می گردد و حالت جدید زوال موسوم به زوال کمانشی در جسم تعریف و شناخته می شود.

استفاده از انواع مصالح فولادی و مصالح بتن مسلح در ساختمانهای مهندسی مسئله ی تغییر فرم ساختمان را نیز پیش می آورد. تغیییر فرم ارتجاعی ساختمانها در مواردی ممکن است از حدود مجاز بیشتر باشد. مثلاً تیرهای سقف یک ساختمان، با وجود آنکه دارای مقاومت مکانیکی کافی اند، ممکن است سختی خمشی لازم را نداشته باشند و در نتیجه، بعلت خیز بیشتر از حد مجاز، روکش گچی سقف ترک بخورد و یا اصولاً تغییر فرم خمشی نا مطلوبی در ساختمان ایجاد گردد.

بعنوان مثال، یک ساختمان چند طبقه ی فولادی، که دارای مقاومت کافی در برابر نیروهای قائم و جانبی است، ممکن است صلبیت و دوام لازم را در مقابل نیروهای جانبی مثل باد و زلزله نداشته باشد. چنین ساختمانی در اثر نیروهای جانبی تغییر فرمهائی خواهد داد که احتمالاً از حدود مجاز بیشتر بوده و مطلوب نمی باشند. به این ترتیب مسئله تغییر فرم ساختمان در اثر نیروها مسئله ی جدیدی را در طرح ساختمانها مطرح می سازد.